三原子电催化剂

−60 °C 循环5500小时

独有的不对称三原子位点通过长程电子耦合，同时优化氧还原和析氧动力学。

Zhanhao, Liang · Jing, Shaojie · Junjie, Zhong · 刘宁 · 廖斌 · Huang, Yihui · Yan, Bo · 甘立勇 · 谢曦 · Zou, Yichao · 桂许春 · Bin Yang, Hong · 余丁山 · Zeng, Zhiping · 杨国伟

Angewandte Chemie - International Edition 2025

参数信息

循环寿命

>5500 h

技术优势

−60 °C 还能用

Fe-N4 配位与长程电子耦合优化了 d 轨道能级，降低了双功能氧电催化能垒，使低温下氧反应仍能高效进行。

充放电寿命超长

在 1 mA cm⁻² 和 −60 °C 下稳定循环超过 5500 小时，远超常规锌空气电池。

一个位点干两件事

Fe 作为主活性位点同时高效催化氧还原和析氧反应，避免使用两种催化剂。

应用场景

• 锌空气电池：直接作为空气电极催化剂组装锌空气电池，实现超长低温循环。
• 双功能氧电催化：替代传统的双催化剂体系，单一位点同时驱动 ORR 和 OER。
• 氧还原反应：提供高效 ORR 活性位点，加快锌空气电池放电过程。
• 多原子催化：利用三原子间长程电子耦合，突破双原子催化剂的性能限制。